Renata Oliwa V rok Adrian Molęda V rok Grzegorz Tarnowski IV rok Koło Naukowe Gospodarka Odpadami dr inż. Zbigniew Grabowski opiekun naukowy EFFICIENCY OF SORTING MIXED MUNICIPAL WASTE STUDIES BADANIE EFEKTYWNOŚCI SORTOWANIA ZMIESZANYCH ODPADÓW KOMUNALNYCH Słowa kluczowe: efektywność sortowania zmieszanych odpadów komunalnych Keywords: efficiency of sorting mixed municipal waste The Barycz sorting plant in Cracow started its activity on 16 th march 2006. The main task of the sorting plant is sorting dry waste. It was designed for capacity of 60000 tons of waste per year, but its actual capacity is 10000 ton of waste per year. Because sorting plant is not using its full capacity the idea of sorting mixed municipal waste in order to recover recycling materials had come up. Then Cracow University of Technology in agreement with Cracow Municipal Cleaning Company decided to research efficiency of this process. On 26 th April and 17 th May 2007 mixed municipal waste, were brought by four vehicles from single-family housing and multi-storey buildings and sorted. After preliminary manual sorting, waste were sent on a riddle and split to three fractions: small < 20 [mm], medium 20 180 [mm] and large > 180 [mm]. Small fraction which contained about 50 [%] of delivered mixed municipal waste was sent as a ballast to the landfill. There was no possibility to recover recycling materials from medium fraction, so similarly to small fraction it was treated as a ballast and sent to the landfill. Large fraction was sent to the mechanical and manual segregation. In view of large soil of the recycling materials second segregation level was needed. After first segregation level from single-family housing from 13830 [kg] of waste, it was possible to recover only 1260 [kg] of recycling materials, and mass of ballast was 12570 [kg], in this case medium efficiency of sorting was about 9 [%]. If we consider multi-storey buildings situation was similar, mass of the ballast was about ten times greater, than the mass of all recovered recycling materials, but the efficiency was a little bit higher, at about 11 [%]. After second segregation level mass of the ballast from single-family housing raised to 12680 [kg], so the efficiency decreased to 8,3 [%], while the amount of ballast from multi-storey buildings increased to 17260 [kg], and the efficiency in this case was about 9,5 [%]. It s easy to notice that the total medium efficiency of sorting mixed municipal waste was about 9 [%]. Comparing to efficiency of sorting dry waste, which is about 80 [%], process of sorting mixed municipal waste is ineffective and very expensive, besides recovered recycling materials because of large soil turned out to be low trading quality. This provides to one very important conclusion that everybody should segregate waste on source.
1. Zakład segregacji odpadów komunalnych Barycz. 1.1. Wstęp Zakład segregacji odpadów komunalnych Barycz funkcjonuje od marca 2006 roku. Zgodnie z założeniami na sortowni odpadów, segregacji podlegają wyłącznie sucha frakcja odpadów, zbierana w pojemnikach do segregacji odpadów na szkło (bezbarwne i kolorowe), papier, metal, plastik oraz sucha frakcja odpadów z systemu dwupojemnikowego, sucha frakcja odpadów komunalnych z supermarketów, instytucji, szkół, spółdzielni mieszkaniowych itp. 1.2. Schemat technologiczny sortowni odpadów Podstawowe operacje technologiczne sortowni przedstawione są na rysunku poniżej Ważenie dowożonych odpadów Rozładunek i załadunek odpadów na linię technologiczną Segregacja mechaniczna w sicie bębnowym Segregacja ręczna frakcji grubej Wstępna segregacja Segregacja ręczna i mechaniczna frakcji średniej Prasowanie i belowanie wysegregowanych odpadów Magazynowanie Sprzedaż odzyskanych surowców Rys. 1. Technologia sortowni odpadów. Fig. 1. Technology of sorting plant. Odzyskiwane surowce wtórne osiągają czystość handlową i jednolitość w zakresie rodzaju odzyskiwanych surowców wtórnych. Instalacja pozwala na odzyskanie: makulatury w podziale na karton i tekturę, magazyny ilustrowane i gazety, szkła w podziale na białe i kolorowe, metali żelaznych i nieżelaznych, tworzyw sztucznych z wyodrębnieniem na PET, opakowania (HDPE, PP, PS) oraz folie (LDPE).
2. Badanie wydajności sortowania zmieszanych odpadów komunalnych. 2.1. Cel i zakres badania. Celem badania jest sprawdzenie wydajności zakładu sortowania odpadów podczas segregacji zmieszanych odpadów komunalnych, w celu pozyskania surowców wtórnych. Określono masę wysegregowanych surowców wtórnych (papier mix, karton, szkło mix, PET, chemia gospodarcza, folia, złom stalowy, aluminium, drewno) oraz masę balastu (z podziałem na balast spod sita, odpady wielkogabarytowe oraz balast z końca linii i z doczyszczania ręcznego). Masy surowców i balastu podano z dokładnością do 20 [kg] (dokładność wagi). Podano także procentowy udział poszczególnych surowców w strumieniu odpadów celem określenia wydajności procesu. Ponadto sporządzono uwagi na temat wysegregowanych surowców oraz sporządzono dokumentację fotograficzną. 2.2. Przebieg badania. W dniach 26.04.2007 i 17.05.2007 poddano segregacji zmieszane odpady komunalne pochodzące z mieszkalnictwa wielorodzinnego i jednorodzinnego. Odpady te były mieszaniną poużytkowych części żywności, odzieży, wyposażenia gospodarstw domowych, opakowań, dóbr kultury i oświaty, środków higieny oraz mas (różnorodnych części) usuwanych z powierzchni otwartych w ramach oczyszczania działek, ogrodów i osiedli mieszkaniowych. Odpady załadowano na linię technologiczną. Na początku procesu w kabinie wstępnej segregacji ręcznie oddzielono karton i folię. Następnym etapem była segregacja mechaniczna w sicie bębnowym gdzie nastąpił podział strumienia odpadów na trzy frakcje: podsitowa (0-20[ mm]) średnia (20-180 [mm]) gruba (>180 [mm]) Frakcja podsitowa traktowana jako balast wywieziona została na składowisko odpadów. Frakcje średnią i grubą skierowano na dwie oddzielne, równoległe linie sortownicze. Z frakcji średniej nie udało się odzyskać surowców w związku z tym została ona skierowana jako balast na składowisko. Natomiast z frakcji grubej w kabinach segregacji ręcznie oddzielono surowce: papier mix karton szkło mix PET chemia gospodarcza (PE, PP, PS) folia drewno Na końcu linii sortowniczej następuje separacja mechaniczna złomu stalowego (elektromagnes) i aluminium (separator aluminium). Wysegregowane surowce wymagają doczyszczania ręcznego, aby uzyskać surowiec o jak najlepszej jakości handlowej.
3. Wyniki badań. 3.1. Zestawienie wyników po pierwszym sortowaniu. Wydajność sortowania odpadów zmieszanych po pierwszym sortowaniu. Rodzaj zabudowy Wielorodzinna Jednorodzinna Nr pojazdu 17 BV 1 BMS 5 B 73 B Masa odpadów [kg] 12100 6940 7190 6640 Surowce wtórne Masa surowców po pierwszym sortowaniu [kg] papier mix 120 180 100 80 karton 100 160 40 20 szkło mix 320 100 180 140 PET 260 140 80 80 chemia gospodarcza 180 100 80 80 folia 20 20 20 20 złom stalowy 160 100 100 120 aluminium 60 0 40 40 drewno 20 20 20 20 surowce razem 1240 820 660 600 balast 10860 6120 6530 6040 Wydajność [%] 10,25 11,82 9,18 9,04 3.2. Zestawienie wyników po drugim sortowaniu Wydajność sortowania odpadów zmieszanych po drugim sortowaniu. Rodzaj zabudowy Wielorodzinna Jednorodzinna Nr pojazdu 17 BV 1 BMS 5 B 73 B Masa odpadów [kg] 12100 6940 7190 6640 Surowce wtórne Masa surowców po drugim sortowaniu [kg] papier mix 120 180 100 80 karton 100 80 40 20 szkło mix 260 80 160 120 PET 260 140 80 80 chemia gospodarcza 180 100 80 80 folia 20 20 20 20 złom stalowy 120 80 80 100 aluminium 10 0 30 20 drewno 20 20 20 20 surowce razem 1090 700 610 540 balast 11010 6240 6580 6100 Wydajność [%] 9,01 10,09 8,48 8,13 Tabela 1 Tabela 2
Rys.2. Udział surowców i balastu w poszczególnych transportach. Fig.2. Participation of recycling materials and ballast from each transport. 4. Charakterystyka odzyskanych surowców wtórnych. 4.1. Makulatura. gazety foldery opakowania papierowe karton Surowiec był znacznie zabrudzony, co spowodowane było zmieszaniem z odpadami organicznymi. 4.2. Szkło mix. W przypadku tego surowca konieczne było przesortowanie go na kolory (bezbarwny, kolorowy), jednak zadanie to jest znacznie utrudnione, czasami nawet niemożliwe jeżeli surowiec nie był segregowany u źródła. Konieczne było również oddzielenie nakrętek oraz etykiet PCV w celu uzyskania czystego surowca.
4.3. Złom. Zaliczyć tutaj należy wysegregowane mechanicznie puszki po konserwach i produktach spożywczych, nakrętki, kapsle, drobny złom. 4.4. Opakowania typu PET. Opakowania typu PET (politereftalan etylenu) to głównie butelki po napojach. Odzyskane w wyniku segregacji opakowania wymagają przesortowania na kolory (bezbarwny, niebieski, zielony) w celu uzyskania surowca o wysokiej jakości handlowej. 4.5. Chemia gospodarcza. W większości opakowania po produktach jednostkowych wykonane z różnych tworzyw (PE, PP, PS) posiadające znaczne zabrudzenia pochodzenia mineralnego i organicznego. W przypadku chemii gospodarczej należało oddzielić opakowania po produktach ropopochodnych, ze względu na konieczność specyficznego postępowania z nimi. 4.6. Folia (LDPE). Wydzielona została ona ręcznie w komorze wstępnej segregacji. Stanowi ona wartościowy surowiec pod względem możliwości ponownego wykorzystania. 4.7. Drewno. Wysegregowane zostały niewielkie ilości, były to głównie gałęzie z porządkowania ogrodów i osiedli oraz elementy mebli. 4.8. Aluminium. Ze względu na dokładność separatora wysegregowane zostały również odpady nienadające się do przetworzenia np: opakowania po lekach, opakowania wielomateriałowe zawierające folię aluminiową. Konieczne było doczyszczenie ręczne i oddzielenie elementów nienadających się do wykorzystania. 5. Spostrzeżenia i uwagi. Dla zabudowy jednorodzinnej średnia efektywność sortowania zmieszanych odpadów komunalnych wyniosła 8,30 [%], nieco większa okazała się efektywność dla zabudowy wielorodzinnej, która wyniosła 9,54 [%]. Średnia efektywność z wszystkich badanych prób wynosi 8,92 [%]. Prowadzone wcześniej przez MPO badania również wskazywały niski poziom odzysku surowców (<10%) ze strumienia zmieszanych odpadów komunalnych. Wysegregowane surowce wskutek zmieszania z odpadami organicznymi uległy zabrudzeniu, co spowodowało ich niską jakość handlową, ponadto konieczne było ich doczyszczanie ręczne, co wydłużyło proces sortowania. Sortowanie zmieszanych odpadów komunalnych jest procesem znacznie mniej efektywnym niż segregacja frakcji suchej, wg danych MPO średnia efektywność
sortowania frakcji suchej wynosi około 80 [%], a odzyskane surowce są bardzo dobrej jakości handlowej. Po procesie segregacji zmieszanych odpadów komunalnych linia technologiczna sortowni wymagała czyszczenia. Ponadto podczas segregacji zmieszanych odpadów komunalnych w hali sortowniczej panował przykry zapach. 6. Wnioski końcowe. Próby odzyskania wartościowych surowców wtórnych ze strumienia odpadów zmieszanych są kosztowne i w efekcie kończą się odzyskaniem zanieczyszczonych frakcji o niskiej wartości handlowej. Większość odpadów po przesortowaniu i tak trafia na składowisko jako balast. Podsumowując selektywna zbiórka odpadów u źródła jest istotnym elementem gospodarki odpadami, gdyż pozwala na znacznie bardziej efektywny odzysk surowców wtórnych, co ogranicza ilość odpadów kierowanych na składowisko. Jednak aby system ten sprawnie działał należy prowadzić intensywną edukację ekologiczna wśród mieszkańców. 7. Bibliografia: [1] www.mpo.krakow.pl [2] Czyste miasto (nr 4, 2006) [3] Plan gospodarki odpadami dla miasta Krakowa na lata 2005-2007 Podziękowania dla pani Krystyny Flak, pana Rafała Korbuta oraz pracowników Zakładu Segregacji Odpadów